LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp, Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 5 năm 2018 Nguyễn Minh Thiện ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tác giả xin chân thành cám ơn chân thành đến thầy TS. Thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn.
Tác giả tỏ lòng biết ơn đến anh em ở Công ty TNHH Tư vấn Thiết kế và Xây dựng DBE đã tạo điều kiện, giúp đỡ tác giả thu thập tài liệu, số liệu, cung cấp những thông tin cần thiết liên quan đến quá trình nghiên cứu, thực hiện luận án, giúp tác giả khảo sát, tiếp cận công trình mà tác giả đang nghiên cứu. Để hoàn thành được luận văn của mình tác giả nhận được sự động viên, ủng hộ, chia sẻ kịp thời từ gia đình trong những lúc khó khăn nhất, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn và chia sẻ những thành công có được của bản thân đến gia đình. Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên, ủng hộ, chia sẻ trong quá trình tác giả hoàn thành luận văn của mình. iii TÓM TẮT Nghiên cứu đã sử dụng phương pháp PCI (Pavement Condition Index) để đánh giá mức độ hư hỏng của mặt đường Bê tông xi măng dưới điều kiện khác nhau của dòng giao thông.
Bằng cách thu thập số liệu thực tế và so sánh đánh giá mức độ hư hỏng bằng phương pháp PCI cho hai tuyến đường Bê tông xi măng thuộc tỉnh An Giang với tổng chiều dài 12km, nghiên cứu đã đánh giá tình hình hư hỏng của mặt đường Bê tông Xi măng trên địa bàn thị xã cũng như dự báo tình trạng hư hỏng mặt đường trong tương lai. Từ đó, nghiên cứu đã đề xuất chu kỳ sửa chữa mặt đường thực tế, trên cơ sở tham chiếu với thông tư 10/2010/TT – BGTVT ngày 19 tháng 04 năm 2010 quy định về quản lý và bảo trì đường bộ để có sự so sánh và đề xuất sửa chữa hợp lý cho mặt đường trong khu vực nghiên cứu. iv ABSTRACT RESEARCH TOPIC: RESEARCH, ASSESS THE DETERIORATION OF CONCRETE PAVEMENT UNDER DIFFERENT TRAFIC CONDITIONS This study uses the Pavement Condition Index (PCI) method to assess the deterioration of concrete pavement under different traffic conditions. By collecting real-world data as well as comparing the damage rate using the PCI method for the two pavement concrete roads in An Giang province, the research study assesses the deterioration of concrete pavement and prediction of future pavement damage as well.
Since then, the study proposes the pavement repair cycle for these roads under the consideration of Circular No. 10/2010 date on April 19, 2010 of the Ministry on regulations about road maintenance and management to suggest suitable policies for maintenance. iv MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học. i Lời cam đoan .ii Lời cảm ơn.
iv Mục lục. v Danh sách các chữ viết tắt. vi Danh sách các hình.vii Danh sách các bảng. viii Chƣơng 1 .1 Giới thiệu về tấm bê tông xi măng.2 Tình hình nghiên cứu trong nước.3 Tình hình nghiên cứu ngoài nước.4 Tình hình sử dụng Tấm bê tông xi măng tại tỉnh An Giang.5 Tính cấp thiết của đề tài.6 Phạm vi nghiên cứu.7 Tính mới của đề tài.1 Lý thuyết thống kê.1 Số tương đối kết cấu.2 Số bình quân.3 Phương sai.2 Chỉ số PCI cho Tấm bê tông xi măng.1 Khấu trừ chỉ số điều kiện dựa trên giá trị.2 Chỉ số điều kiện mặt đường PCI.3 Xây dựng mô hình khảo sát PCI.4 Quy trình xây dựng mô hình PCI.3 Lý thuyết hồi quy và tương quan.1 Hồi quy và tương quan.2 Xác định mô hình hồi quy phản ánh mối quan hệ.3 Phân tích hồi quy.4 Mục tiêu của hồi quy.4 Phần mềm thống kê SPSS.30 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .1 Quy trình nghiên cứu chung.2 Phương pháp phân tích thu thập số liệu.1 Phương pháp phân tích thu thập số liệu.2 Quy trình thu thập số liệu.3 Khu vực nghiên cứu.3 Phương pháp phân loại hư hỏng.1 Phân loại hư hỏng tấm bê tông xi măng.2 Mức độ hư hỏng tấm bê tông xi măng.4 Thiết kế bảng khảo sát.5 Tính toán PCI .1 Tính toán PCI.2 Sơ đồ tính toán PCI.3 Đánh giá PCI.53 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .1 Kết quả phân tích số liệu.2 Xây dựng mô hình PCI.
Dự báo tình hình hư hỏng.71 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .72 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 73 v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT FWD - Máy đo động FWD. AI - Dự báo hiệu suất mặt đường. HDM-4 - Phát triển và quản lý đường cao tốc.
PCI - Phương pháp đánh giá mức độ hư hỏng tấm bê tông. SPSS - Phần mềm thống kê. TDV - Tổng giá trị khấu trừ. CDV - Giá trị khấu trừ cho đơn vị mẫu.
vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1 Thi công tấm bê tông xi măng .2 Thi công tấm bê tông xi măng không cốt thép, phân tấm .3 Lưới thép làm tấm bê tông xi măng .4 Tấm bê tông xi măng cốt thép liên tục .5 Thi công tấm bê tông xi măng lu lèn .6 Tấm bê tông xi măng ứng suất trước .7 Tấm bê tông xi măng lắp ghép .8 Thi công tấm bê tông cốt thép .9 Thi công đổ bê tông tấm bê tông xi măng.10 Đường nông thôn xã Vĩnh Thành, An Giang .1 Sơ đồ khảo sát chỉ số PCI .2 Mô hình đường hồi quy tuyến tính .3 Quan hệ giữa biến độc lập và biến phụ thuộc .4 Hệ số xác định trong một số trường hợp .5 Hệ số xác định trong một số trường hợp đặc biệt .1 Quy trình nghiên cứu chung .2 Khảo sát thu thập số liệu thực tế .3 Quy trình thu thập số liệu .4 Vi trí thu thập số liệu đường Vĩnh Thành .5 Vị trí thu thập số liệu đường Long Điền B .6 Đo đạt số liệu hư hỏng .7 Hình ảnh tấm bê tông nứt gãy .8 Trường hợp tấm bê tông xi măng hư hỏng mặt .9 Trường hợp tấm bê tông xi măng lún xuống .10 Trường hợp tấm bê tông xi măng nứt cạnh .11 Trường hợp tấm bê tông xi măng nứt rộng lớn .12 Trường hợp tấm bê tông xi măng nứt đứt gãy .13 Trường hợp tấm bê tông xi măng phồng lên .14 Trường hợp tấm bê tông xi măng nứt ngang .15 Trường hợp tấm bê tông xi măng mất cát bề mặt .16 Trường hợp tấm bê tông xi măng nứt đứt quảng .17 Trường hợp tấm bê tông xi măng vá mặt .18 Trường hợp tấm bê tông xi măng do vết bánh xe .19 Xác định hư hỏng của tấm bê tông xi măng .20 Xác định kích thước hình học đơn vị mẫu .21 Khảo sát kích thước, diện tích hư hỏng .22 Xác định điểm khấu trừ .23 Xác định điểm khấu trừ cho đơn vị mẫu .24 Xác định tổng điểm khấu trừ cho đơn vị mẫu .25 Sơ đồ tính toán giá trị PCI.26 Đánh giá PCI .27 Đường nông thôn xã Long Điền B.1 Mức độ hư hỏng đường Vĩnh Thành .2 Mức độ hư hỏng đường Long Điền B .3 So sánh hư hỏng đường Vĩnh Thành và Long Đền B .4 Mô hình tính toán PCI .5 Xây dựng mô hình PCI .6 Tính PCI năm 2014 đường Vĩnh Thành .7 PCI đường Vĩnh Thành năm 2010 - 2017 .8 Tính PCI năm 2014 đường Long Điền B .9 PCI đường Long Điền B năm 2010 - 2017 .10 Dự báo PCI đường Vĩnh Thành trong tương lai .11 Dự báo PCI đường Long Điền B trong tương lai.12 Mối quan hệ giữa tải trọng và hư hỏng .13 Đề xuất thời gian sửa chữa đường Vĩnh Thành .14 Đề xuất thời gian sửa chữa đường Long Điền B. 69 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thống kê kết cấu mặt đường tỉnh An Giang .1 Bảng xếp hạng PCI .1 Thông số thiết kế đường Vĩnh Thành, Long Điền B .2 Phân loại hư hỏng tấm bê tông xi măng .3 Mức độ hư hỏng của tấm bê tông xi măng .4 Bảng khảo sát mức độ hư hỏng .5 Bảng khảo sát mức độ hư hỏng trên tuyến .6 Bảng tổng hợp mức độ hư hỏng .1 Số liệu khảo sát hư hỏng đường Vĩnh Thành .2 Số liệu khảo sát hư hỏng đường Long Điền B .3 Dự báo PCI tương lai đường Vĩnh Thành .4 Dự báo PCI tương lai đường Long Điền B.5 Chi phí, lưu lượng, CPI đường Vĩnh Thành qua các năm .6 Chi phí, lưu lượng, CPI đường Long Điền B qua các năm .7 Lưu lượng xe qua các năm của 02 tuyến đường .8 Bảng hệ số quy đổi .9 Tải trọng 02 tuyến đường qua các năm. 68 viii Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về tấm bê tông xi măng. Trong những năm gần đây, cùng với sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước việc xây dựng kết cấu hạ tầng nhằm phục vụ phát triển kinh tế xã hội ở Việt Nam đã đạt được những bước tiến đáng kể.
Cùng với các tiến bộ mới về công nghệ bê tông của các nước trên thế giới và trong khu vực, Việt Nam đã làm chủ nhiều công nghệ thi công bê tông tiên tiến trong xây dựng. Với sự ra đời của các thế hệ phụ gia hóa học và phụ gia khoáng mới, tính năng của bê tông ngày càng được nâng cao và cải thiện. Cùng với tiến bộ của ngành chế tạo cơ khí, tự động hóa, công nghệ thi công bê tông tại Việt Nam đã đạt được các giới hạn mới về tính năng của bê tông và năng suất thi công. Tấm bê tông xi măng xuất hiện vào cuối thế kỷ 19, bắt đầu ở Anh vào những năm 1950, sau đó lan dần sang Pháp, Đức, Mỹ và Nga…Trong suốt hơn 100 năm qua, mặt đường Bê tông xi măng đã được tiếp tục xây dựng và phát triển ở hầu hết các nước trên thế giới, tập trung nhiều nhất ở các nước có nền kinh tế phát triển như: Canada, Hoa Kỳ, CHLB Đức, Anh, Bỉ, Hà Lan, Australia, Trung Quốc… Tấm bê tông xi măng mặt đường cứng cùng với mặt đường mềm là 2 loại hình mặt đường chính được sử dụng cho giao thông đường bộ và sân bay, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành nên mạng lưới giao thông của các khu vực, lãnh thổ và xuyên quốc gia.
Tấm bê tông xi măng có mặt trên tất cả các cấp đường giao thông đường bộ, từ địa phương, hệ thống tỉnh lộ, quốc lộ, từ đường có lưu lượng xe thấp đến đường phố, đường trục chính, đường cao tốc. Tấm bê tông xi măng cũng thường được sử dụng ở hầu hết các sân bay, bến cảng, các đường chuyên dụng và các bãi đỗ xe.